專利名稱：用于車輛的交流發電機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種安裝在客車或卡車等上的車輛交流發電機。
背景技術：
近年來，由于需要車輛的前鼻傾斜以便減小車輛行進阻力和確保在車輛內部的容納空間，因此當前趨勢是縮減發動機艙，這使得車輛交流發電機的安裝變得困難，同時增大了發動機艙的溫度。而且，盡管例如在用于提高燃料效率的怠速過程中發動機速度降低了，由此車輛交流發電機的旋轉速度也降低了，但是由于采用了安全控制單元等因而電負荷的增大需要增強發電能力。為了滿足這些需求，在各種構成該車輛交流發電機的部件中的發熱將增加。特別是，這產生了這樣一個問題，即在用于將來自定子的交流電壓轉變成直流電流的整流器的整流元件的溫度將升高。因此，需要在有限的空間內有效地冷卻該整流器的散熱翅片。
此外，沿傾斜前鼻的結構，水或外界物質很可能從輪胎上跳起以粘在車輛交流發電機上。特別是，在寒冷區域，作為電解質的鹽水需進行噴灑以便用融雪鹽來使雪融化，這產生了這樣一個問題，即，帶電流的部件可能被腐蝕。因此，急切地需要提高其耐受環境的性能。另外，在使用汽車清潔劑清洗發動機艙的內部的情況下，汽車清潔劑是電解質，因此其導致帶電流的部件被腐蝕。同樣，急切地需要提高其耐受環境的性能。
目前為止，車輛交流發電機(例如見法國專利公開No.2752109，第3-7頁，圖1-3)是已知的，其中指形軸向散熱翅片設置在整流器的整流元件的后側上，以便將整流元件所產生的熱量直接傳遞到散熱翅片，以便增強冷卻能力；另外車輛交流發電機(例如日本專利公開No.HEI10-56762，第3-5頁，圖1-7)也是已知的，其中從整流元件的中心徑向延伸的翅片設置在散熱翅片的表面上，以便高效地傳遞由整流元件所產生的熱量，以增強冷卻能力。另外，已知這樣一種車輛交流發電機(例如美國專利No.6307289，第5-6頁，圖1-3)，其中散熱翅片鹽軸向成疊地設置，并且較大的通孔在與整流元件的邊緣孔分離的位置處徑向地形成，以便來自外界的冷卻風直接引導到該通孔中，以降低氣流阻力，以便改善冷卻性能。
同時，由于車輛安裝設備的效率的提高而引起的熱源短缺而安裝加熱器，并需要設置凈化器來凈化排氣，所以需要提供更高的輸出。然而，在法國專利公開No.2752109或日本專利公開No.HEI10-56762中披露的車輛交流發電機的整流器的冷卻結構在散熱翅片內部的導熱性方面是突出的，但是由于較小的冷卻空氣量其沒有足夠的冷卻能力。如果在不改變結構的情況下輸出電流增大，則可能由于超過可容許的溫度范圍而引起溫度升高。一方面，考慮增大散熱翅片的尺寸來增大散熱面積，或增大冷卻風扇的直徑來增大冷卻空氣量。然而，這些結構不利于近來的減小尺寸的趨勢，并且在采用這些結構的過程中遇到許多困難。而且，還沒有提出任何改進對抗電解質飛沫的耐受環境的性能的考慮。
此外，盡管在美國專利No.6307289中由于經大開口面積的通孔引入冷卻風從而確保了冷卻風量，但是因為作為發熱元件的整流元件到通孔的距離較長，并且通孔的開口面積較大，該散熱翅片的傳熱效率較差，以至于相對于輸出的增大難以確保足夠的冷卻能力。
另外，對于在常規車輛交流發電機中使用的整流器，借助于鋁壓鑄制造的裝置是已知的(例如，德國專利公開No.19828518)。在該整流器中，負電極側散熱翅片和裝接到其上的整流元件與后框架直接接觸，并且冷卻風流經正電極側散熱翅片的內周側，由此在負電極側和正電極側整流元件上實現冷卻。
然而，相似地，德國專利公開No.19828518披露的車輛交流發電機的整流器沒有足夠的冷卻能力，并且如果在不改變結構的情況下輸出電流增大，則可能由于超過可容許的溫度范圍而引起溫度升高。此外，由于板狀件用作德國專利公開No.19828518中披露的車輛交流發電機的整流器的整流元件的散熱翅片，則容易出現振動從而發出異常聲響。
發明內容
為了消除上述問題而提出了本發明，并且因此本發明的目的在于提供一種用于車輛的交流發電機，其可以加強整流器的冷卻能力和抗振動的性能。
為此，依據本發明的一方面，提供了一種用于車輛的交流發電機，其包括轉子；設置成與所述轉子成相對關系的定子；用于支承所述轉子和所述定子的框架；緊固地固定到所述框架上并設置有散熱翅片的整流器，該散熱翅片冷卻整流元件并實現連接到其上的電連接；以及用于將冷卻風經所述整流器吸入到轉子側的冷卻風產生裝置，其中，所述散熱翅片包括固定部分和副翅片，所述整流元件緊固地固定到該固定部分上，該副翅片從所述固定部分徑向地延伸，并且所述散熱翅片具有由所述固定部分、所述副翅片、和所述散熱翅片的外周端部部分包圍的開口部分。
由此，因為副翅片形成為從用于整流元件的固定部分徑向地延伸，所以由整流元件產生的熱量可有效地傳遞經過副翅片，并沒有滯留在整流元件附近，并且因為冷卻風流經由固定部分和副翅片包圍的開口部分，所以冷卻風可直接冷卻溫度較高的固定部分和副翅片，這可提高在整流器上的冷卻能力。而且，因為開口部分圍繞用于整流元件的固定部分而形成，所以振動幾乎不能從圍繞散熱翅片的部分傳遞到固定部分，這可降低整流元件的引線部分脫開連接的可能。
此外，優選的是，所述固定部分沿徑向方向的厚度小于所述副翅片沿所述整流元件的軸線的厚度。這可使得在作為發熱部分并處于高溫下的整流元件附近的固定部分的外周部分被冷卻風有效地冷卻。
再者，優選的是，相對于所述固定部分的冷卻風吸入側端部部分或固定到所述固定部分上的所述整流元件的冷卻風吸入側端部部分，所述副翅片的冷卻風吸入側端部部分進一步朝向冷卻風吸入側突伸。這可使得遇到整流元件的冷卻風平滑地引入到開口部分中，并且如果副翅片的軸向長度延長以便增大散熱區域和熱容量，則冷卻能力可進一步提高。
再者，優選的是，所述副翅片具有設置在更靠外徑側上圍繞所述整流元件的第一壁表面和設置在更靠內徑側上相對于所述第一壁表面成小于180度的角度的第二壁表面。這可在靠近副翅片靠內徑端部部分附近確保有氣流通道。特別是，可有效地冷卻高溫的靠內徑端部部分附近部分，并且進一步增大流入開口部分的冷卻風量。
而且，優選的是，所述散熱翅片由鋁以壓鑄方式制成。這可提高制造數量，以便降低成本。
而且，優選的是，相對于所述固定部分的冷卻風吸入側端部部分，朝向冷卻風吸入側突伸的突出部分形成在所述散熱翅片的內周端部部分上。因此，吸入散熱翅片中心附近的冷卻風可引入作為發熱部分的整流元件附近，由此實現有效的冷卻。在沿散熱翅片的周向存在溫度差的情況下，例如如果在正電極側散熱翅片中端部部分在與輸出接線端子分隔開的側上溫度較高，則熱量經過突出部分傳遞以便使得沿散熱翅片的周向的溫度分布均勻化。
另外，優選的是，所述散熱翅片包括兩種類型的散熱翅片，即沿所述轉子的轉軸的方向設置成疊片的正電極側散熱翅片和負電極側散熱翅片，并且緊固地固定到一個散熱翅片上的所述整流元件的引線部分面對另一個散熱翅片側，并且另一個冷卻翅片的冷卻風吸入側端部表面位置設定在相對于所述引線部分的連接位置沿該冷卻風的流動的上游側。在車輛交流發電機中，在大多數情況下，其轉子的轉軸安裝在成水平狀態的車輛中，并且在這種情況下，即使由于接收了水，電解質等流經該另一個散熱翅片，也可防止電解質直接到達緊固地固定到一個散熱翅片上的整流元件的引線部分。這可減少由電解質引起的腐蝕的幾率，并且改善了耐受環境的性能。而且，因為可省去采用水冷壁以防止電解質直接到達引線部分的需要，所以這可通過簡單的結構實現成本的降低。
另外，優選的是，所述散熱翅片包括兩種類型的散熱翅片，即沿所述轉子的轉軸的方向設置成疊片的正電極側散熱翅片和負電極側散熱翅片，并且所述副翅片和所述開口部分形成在至少一個沿該冷卻風的流動位于上游側的散熱翅片中，并且多個突伸部分形成在對應于所述開口部分的另一個散熱翅片上的位置處。因此，流經一個散熱翅片的開口部分的冷卻風可作用于另一散熱翅片的突伸部分，這可在另一散熱翅片上實現有效的冷卻并且提高整個整流器的冷卻能力。
另外，優選的是，所述多個突伸部分圍繞所述轉子的所述轉軸徑向地形成。因此，到達該另一散熱翅片的冷卻風可平滑地供給到其靠內徑側或其靠外徑側，由于氣流阻力的減小從而可提高冷卻能力。
此外，優選的是，沿所述整流元件的軸向方向，對應于所述整流元件的所述副翅片的厚度不均勻地形成。也就是說，這改變了依據整流元件的溫度分布的散熱區域，由此使得整流元件的溫度均勻化。
此外，優選的是，輸出接線端子沿所述散熱翅片的周向方向設置在一個端部部分處，并且對應于沿該周向方向設置在另一端部側上的所述整流元件的所述副翅片，沿整流元件的軸線的厚度大于對應于另一整流元件的副翅片的厚度。通常，帶有輸出接線端子的該散熱翅片的一個端部側的溫度低于另一端部側的溫度，這是因為熱量傳遞到該輸出接線端子。因此，設置在高溫的另一端部側上的副翅片的厚度設定成較大，以便降低溫度，這使得散熱翅片的不均勻的周向溫度分布接近均勻狀態，由此加強整個整流器的冷卻能力。
此外，依據本發明的另一方面，提供了一種用于車輛的交流發電機，其包括轉子；設置成與所述轉子成相對關系的定子；用于支承所述轉子和所述定子的框架；緊固地固定到所述框架上并設置有散熱翅片的整流器，該散熱翅片冷卻整流元件并實現電連接；以及用于將冷卻風經所述整流器吸入到轉子側的冷卻風產生裝置，其中，所述散熱翅片包括固定部分和第一副翅片和第二副翅片，所述整流元件緊固地固定到該固定部分上，該第一副翅片從所述固定部分徑向地延伸，并且該第二副翅片隔開由所述固定部分、所述第一副翅片、和所述散熱翅片的外周端部部分包圍的開口部分。因此，冷卻風可直接作用于接近發熱部分的整流元件的固定部分，由此實現熱量排散。此外，第二副翅片用作加強件，以便與在固定部分附近形成的開口部分交叉，這改善了散熱翅片的抗振動性能。
此外，優選的是，形成所述開口部分的至少一個側表面傾斜地形成，以便沿被吸入的該冷卻風的流動減小開口區域。這可增大開口部分的內壁表面的區域，由此通過增大散熱區域而提高冷卻能力。而且，因為開口區域的逐漸減小，所以當冷卻風流經開口部分的內部時冷卻風流速逐漸增大，這提高了從開口部分的內壁表面散熱(排散熱量)的效率。
此外，優選的是，所述第二副翅片具有與所述整流元件的軸線同心地形成的弧形構形。這使得兩個相鄰的副翅片通過使用第二副翅片彼此連接，這改善了抗振動性能，并且因為第二副翅片設置在冷卻風通道中，所以增大散熱區域，這提高了冷卻能力。
再者，優選的是，所述第二副翅片相對于所述整流元件的所述固定部分圍繞所述轉子的所述轉軸位于更靠外徑側上。也就是說，與形成在更靠內徑側上的情況相比，可增大散熱區域。
再者，優選的是，所述第二副翅片沿所述轉子的轉軸方向的長度設定成小于所述第一副翅片沿該轉軸方向的長度，并且所述第二副翅片的冷卻風吸入側端部部分相對于所述第一副翅片的吸入側端部部分位于冷卻風產生裝置側上。因此，第二副翅片的形成沒有減小冷卻風吸入側開口區域，這提高了冷卻能力和抗振動的性能。
再者，優選的是，所述散熱翅片包括兩種類型的散熱翅片，即沿所述轉子的轉軸的方向設置成疊片的正電極側散熱翅片和負電極側散熱翅片，并且沿該冷卻風的流動設置在上游側的所述散熱翅片至少具有所述第一和第二副翅片。這樣，由于散熱翅片設置在冷卻風流動的上游側，氣流阻力可減小，這可有效地冷卻設置在下游側的散熱翅片，并且進一步提高整個整流器的冷卻能力。
從以下參考附圖所做的詳細描述中，本發明的其他目的、特征和優點將變得更加明顯，附圖中相同的部件由相同的附圖標記來表示，其中圖1是根據本發明實施例的用于車輛的交流發電機的截面示意圖；圖2是根據該實施例的整流器的平面圖；圖3是車輛交流發電機的局部截面圖，其示出了依據該實施例的整流器的截面結構；圖4是根據該實施例的包括在整流器中的正電極側散熱翅片的平面圖；圖5是示出了根據該實施例的正電極側散熱翅片的底視圖；圖6是沿圖4的線VI-VI截取的放大截面圖；圖7是沿圖4的線VII-VII截取的放大截面圖；圖8是用于圖4所示的散熱翅片和徑向副翅片的固定部分的局部放大圖；圖9是根據該實施例的包括在整流器中的負電極側散熱翅片的平面圖；圖10示出了依據該實施例的負電極側散熱翅片的底視圖；圖11是示出了依據該實施例的成疊置狀態的正電極側散熱翅片和負電極側散熱翅片的透視圖；和圖12是示出了依據該實施例的散熱翅片的變型的局部截面圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖描述本發明的實施例。
以下將參照附圖詳細地描述依據本發明的實施例的用于車輛的交流發電機。
圖1是根據本發明實施例的用于車輛的交流發電機的截面圖。
參考圖1，依據該實施例的車輛交流發電機總體上由附圖標記1來表示。該交流發電機包括由車輛發動機通過皮帶(未示出)和帶輪10旋轉地驅動的轉子2、作為電樞的定子4、用于通過一對軸承3c和3d支承轉子2和定子4的前框架3a和后框架3b、連接到定子4上以便將交流電輸出轉變成直流電輸出的整流器5、用于保持電刷以便向轉子2的磁場線圈22提供磁場電流的電刷裝置7、用于控制輸出電壓的調節器9、具有用于相對于車輛輸入/輸出電信號的接線端子的連接器殼體6、設置在后框架3b的端部表面上以便覆蓋整流器5、調節器9和電刷裝置7的樹脂制成的保護覆蓋件8。
轉子2在轉子磁極24的軸向端部表面處包括冷卻風扇26，該冷卻風扇作為冷卻風產生裝置，以便將冷卻風從外界經整流器5抽入(吸入)。
其次，以下將詳細描述整流器5。圖2是整流器5的平面圖。圖3是車輛交流發電機1的局部截面圖，其示出了整流器的截面結構。圖4是包括在整流器5中的正電極側散熱翅片的平面圖，并且圖5是正電極側散熱翅片的底視圖。另外，圖6是沿圖4的線VI-VI截取的放大截面圖，圖7是沿圖4的線VII-VII截取的放大截面圖，并且圖8是用于圖4所示的散熱翅片和徑向副翅片的固定部分的局部放大圖。而且，圖9是包括在整流器5中的負電極側散熱翅片的平面圖，圖10是負電極側散熱翅片的底視圖,并且圖11是成疊片狀態的正電極側散熱翅片和負電極側散熱翅片的透視圖，其中除了相應的散熱翅片之外的翅片在該視圖被省去。
整流器5包括沿軸向疊置成雙重結構的馬蹄狀的正電極側散熱翅片501和負電極側散熱翅片503；裝接到該正電極側散熱翅片501上的正電極側整流元件502；裝接到該負電極側散熱翅片503上的負電極側整流元件504；和接線端子板513。
接線端子板513是樹脂制成的絕緣件，以便使得正電極側散熱翅片501與負電極側散熱翅片503之間電絕緣，并且該接線端子板包含導電件514，以便將由定子4產生的交流電引導到正電極側整流元件502和負電極側整流元件504。正電極側整流元件502如此設置，即，使得引線部分510面對負電極側散熱翅片503，而負電極側整流元件504如此設置，即，使得引線部分512與正電極側散熱翅片501成相對的關系。負電極側整流元件504的引線部分512如此設定，即，使得與導電件514的連接位置(接點)相對于正電極側散熱翅片501的冷卻風吸入側端部表面位置沿冷卻風的流動位于下游側上，即，使得引線部分512的末端部分相對于正電極側散熱翅片501的后側和表面位置位于轉子2側上。在大多數情況中，車輛交流發電機如此安裝到車輛中，即，使得轉子2的轉子軸21設置成水平狀態，并且在這種情況下，即使由于水流入(濺入)而使電解質或類似物質流經正電極側散熱翅片501的表面，也可防止負電極側整流元件504的引線部分512直接暴露于電解質，這減小了由于電解質腐蝕的可能，由此改善了耐受環境的性能。而且，這省去了采用用于防止電解質直接粘接到引線部分512上的水冷壁的需要，這通過結構的簡化降低了成本。
這些正電極側整流元件502和負電極側整流元件504中的每一個從動進入形成在正電極側散熱翅片501或負電極側散熱翅片503中的壓入孔中，并且引線部分510和512中的每一個在接線端子板513上于導電件514電連接，以便形成全波整流電路。例如，在該實施例中，為了形成兩套三相全波整流電路，如圖2所示，六個正電極側整流元件502和六個負電極側整流元件504分別設置在正電極側散熱翅片501和負電極側散熱翅片503中。
此外，用作輸出接線端子的螺栓500裝配到正電極側散熱翅片501的一個端部上，并且直流電輸出從該螺栓500引出。
具有以上結構的整流器5位于后框架3b和保護覆蓋件8之間，并且與保護覆蓋件8一起緊固并固定到作為后軸承座30的支承件的緊固螺栓31上。而且，負電極側散熱翅片503設定成與正電極側散熱翅片501相比具有較大的外徑尺寸，并且負電極側整流元件504中的每一個相對于正電極側整流元件502中的每一個位于更靠外徑側上。
另外，如圖3所示，負電極側散熱翅片503圍繞緊固螺栓31與后框架接觸，并且與其不同，在保護覆蓋件8與后框架3b之間從徑向開口部分802連通到后框架3b的空氣入口803的氣流槽810至少形成在負電極側整流元件504的驅動部分與后框架3b之間。而且，在保護覆蓋件8中，軸向開口部分801形成在正電極側整流元件502附近。
在該實施例中，正電極側散熱翅片501和負電極側散熱翅片503借助于例如鋁壓鑄過程來構造，這提高了制造產量以便實現成本的降低。順便提及，具有高的導熱性的例如鋁材料、銅材料等的金屬材料也適合于切割以便形成這些散熱翅片。
正電極側散熱翅片501設置有作為壓入孔的六個柱形固定部分505，正電極側整流元件502緊固地固定到該壓入孔中；從相應的固定部分505徑向延伸的徑向副翅片(第一副翅片)506；以及用于將相鄰的徑向副翅片506連接成弧形構形的弧形副翅片(第二副翅片)507。軸向氣流通道509由被正電極側散熱翅片501的固定部分505、徑向副翅片506、和外周端部部分508包圍的開口部分而形成。而且，弧形副翅片507中的每一個相對于正電極側整流元件502中的每一個的軸線(中心軸線)同心地設置，并且形成軸向氣流通道509的該開口部分通過弧形副翅片507設置成分隔開的狀態。另外，當參照轉子2的轉軸21時，弧形副翅片507相對于正電極側整流元件502的固定部分形成在更靠外徑側上(即更靠近外徑的側上)。
如圖6所示，弧形副翅片507沿轉子2的轉軸21(的方向)的長度小于徑向副翅片506沿其轉軸21的長度，并且與徑向副翅片506的吸入側端部部分相比，弧形副翅片507的冷卻風吸入側端部部分設定成朝向轉子2的冷卻風扇26側進一步凹入的狀態。固定部分505沿其徑向的厚度a設定成小于徑向副翅片506沿正電極側整流元件502的軸線(沿其軸向)的厚度b。相對于固定部分505的冷卻風吸入側端部部分或固定到該固定部分505上的正電極側整流元件502的冷卻風吸入側端部部分，徑向副翅片506的冷卻風吸入側端部部分朝向冷卻風吸入側進一步突伸。而且，相對于固定部分505的冷卻風吸入側端部部分，朝向冷卻風吸入側突伸的突出部分534形成在該散熱翅片501的內周端部部分處。
如圖7所示，徑向副翅片506如此形成，即，使得其側表面傾斜以便減小沿冷卻風的流動的軸向氣流通道509的開口面積。上述的徑向副翅片506和弧形副翅片507與借助于鋁壓鑄構造成的正電極側散熱翅片501一體地形成。
此外，如圖8所示，徑向副翅片506具有位于更靠外徑側上圍繞正電極側整流元件502的第一壁表面530以及位于更靠內徑側上相對于該第一壁表面530成小于180角度的第二壁表面532。因此，徑向副翅片506在固定部分505附近具有朝向更靠內徑側的漸縮構形，并且氣流通道由圖8中的陰影所示部分來限定。
另外，如上所述，螺栓500作為輸出接線端子裝接到正電極側散熱翅片501的一個端部部分上。通常，具有輸出接線端子的正電極側散熱翅片501中的一個端部側的溫度將降低，這是因為熱量傳遞到該輸出接線端子，同時另一端部側的溫度較高。依據該實施例，在正電極側散熱翅片501中，如圖11所示，沿該整流元件的軸線，(在圖11中由W表示的排列的)對應于設置在另一端部側上的整流元件和在其之后的外周端部部分508的徑向副翅片506的厚度設定成大于對應于另一整流元件的徑向副翅片506的厚度。因此，由于熱容量的增大，所以另一端側的溫度降低，并且正電極側散熱翅片501的沿周向方向的溫度分布接近均勻狀態。
負電極側散熱翅片503形成為大致平板狀態，并且負電極側整流元件504借助于驅動分別固定到六個壓入孔中。而且，徑向突伸部分(突出部)520局部地形成在負電極側散熱翅片503的(與后框架3b相對的)表面上，使得流經形成在正電極側散熱翅片501中的軸向氣流通道509的冷卻風沿這些突伸部分520流動。相似地，軸向突伸部分522局部地形成在負電極側散熱翅片503的后表面上。由于這些突伸部分522的形狀，冷卻風從徑向開口部分522在保護覆蓋件8與后框架3b之間流經與后框架3b的空氣入口803連通的氣流槽810，由此實現負電極側散熱翅片503的有效冷卻。
如上所述，在依據該實施例的整流器5的正電極側散熱翅片501中，因為徑向副翅片506從用于正電極側整流元件502的固定部分505徑向地形成，所以由正電極側整流元件502產生的熱量有效地經過徑向副翅片506傳遞，并沒有保留在正電極側整流元件502中，并且冷卻風流動經過由該固定部分和徑向副翅片506包圍的開口部分，因此可使用冷卻風直接地冷卻溫度較高的該固定部分505和徑向副翅片506，這導致顯著地提高了整流器5的冷卻能力。而且，開口部分圍繞用于正電極側整流元件502的固定部分505形成，并且因此，在正電極側散熱翅片501中，振動幾乎不能從外圍傳遞到固定部分505，由此降低了正電極側整流元件502的引線部分510斷開連接發生幾率。
此外，因為固定部分505沿其徑向方向的厚度a小于徑向副翅片506沿正電極側整流元件502的軸線的厚度b，所以可使用冷卻風有效地冷卻固定部分505的外周部分，該固定部分位于作為發熱部分的正電極側整流元件502附近并處于較高的溫度。
另外，因為相對于固定部分505的冷卻風吸入側端部部分或固定到該固定部分505上的正電極側整流元件502的冷卻風吸入側端部部分，徑向副翅片506的冷卻風吸入側端部部分朝向冷卻風吸入側進一步突伸，所以碰到正電極側整流元件502的冷卻風可平滑地引導到開口部分中，并且由于徑向副翅片506的軸向長度的延長而使散熱區域和熱容量增加，因此提高冷卻能力是可實現的。
在此之外，因為徑向副翅片506具有位于更靠外徑側上圍繞正電極側整流元件502的第一壁表面530以及位于更靠內徑側上相對于該第一壁表面530成小于180角度的第二壁表面532，所以可在兩個徑向成形狀態的彼此相鄰的徑向副翅片506的靠內徑端部部分附近限定出氣流通道。特別是，這可有效地冷卻溫度較高的該靠內徑端部部分的附近部分，并且可增加流入開口部分的冷卻風的量。
而且，因為相對于固定部分505的冷卻風吸入側端部部分，朝向冷卻風吸入側突伸的突出部分534形成在該正電極側散熱翅片501的內周端部部分處，所以吸入正電極側散熱翅片501的中心附近的冷卻風可引入到正電極側整流元件502附近，由此實現有效地冷卻。此外，在沿正電極側散熱翅片501的周邊方向存在溫差的情況下，例如當在與輸出接線端子絕緣的側上的端部部分的溫度在正電極側散熱翅片501中較高時，熱量傳遞經過該突出部分534，由此使得沿沿正電極側散熱翅片501的周邊方向的溫度分布均勻。
而且，因為相對于沿冷卻風流動位于上游側的正電極側散熱翅片501形成有徑向副翅片506和開口部分，并且多個突伸部分520形成在對應于該開口部分的負電極側散熱翅片503上的位置處，所以流經正電極側散熱翅片501的開口部分的冷卻風直接作用于負電極側散熱翅片503的突伸部分520，由此可有效地冷卻負電極側散熱翅片503和整個整流器5。
而且，因為這些突伸部分520徑向地圍繞轉子2的轉軸21形成，所以到達負電極側散熱翅片503的冷卻風可平滑地引導到靠外徑側，由于降低了氣流阻力因而可提高冷卻能力。
此外，作為輸出接線端子的螺栓500沿正電極側散熱翅片501的周向設置在正電極側散熱翅片501的一個端部部分上，并且對應于沿周向方向設置在另一端部側上的整流元件的徑向副翅片506沿正電極側整流元件502的厚度大于對應于位于另一正電極側整流元件502的徑向副翅片506的厚度。通常，具有輸出接線端子的正電極側散熱翅片501中的一個端部側的溫度低于另一端部側的溫度，這是因為熱量傳遞到該輸出接線端子。因此，溫度較高的設置在該另一端部側上的徑向副翅片的軸向厚度設定成較大，以便降低溫度，這使得正電極側散熱翅片501的不均勻的周向溫度分布接近均勻狀態，由此加強了整個正電極側散熱翅片501的冷卻能力。
此外，如上所述，在依據本實施例的整流器5的正電極側散熱翅片501中，因為徑向副翅片506和弧形副翅片507圍繞固定部分505形成，以便固定正電極側整流元件502，所以當借助于轉子2的冷卻風扇26經過軸向開口部分801引入的冷卻風流經軸向氣流通道509并通向空氣入口803時，氣流阻力降低，以便確保風量，并且該冷卻風直接地作用于靠近發熱部分的固定部分505以便散熱，由此提高了冷卻能力。而且，在正電極側散熱翅片501中，確保沿冷卻風的流動的一預定長度不采用平板狀態，以便增大徑向副翅片506和弧形副翅片507的表面面積，這可增大散熱面積并提高冷卻能力。而且，因為弧形副翅片507通過與形成在固定部分505附近的開口部分交叉而作為加強件，這可改善使用該加強件的電極側散熱翅片501和整流器5的防振作用。
此外，形成軸向氣流通道509的開口部分的徑向副翅片506的側表面是傾斜的，以便減小沿吸入的冷卻風流動的開口區域，因此該開口部分的內壁表面的面積可增大，由于可增大散熱面積所以可提高冷卻能力。而且，當冷卻風流經該開口部分的內部時，因為開口區域逐漸變小，冷卻風的流速逐漸增大，由此可增加從該開口部分的內壁表面散熱的效率。
此外，弧形副翅片507相對于正電極側整流元件502的軸線同心地形成，以便在兩個相鄰的徑向副翅片506之間連接，所以可實現抗振動的性能，并且因為弧形副翅片507設置在軸向氣流通道509內，所以增大了散熱面積，這可強化冷卻能力。
此外，弧形副翅片507相對于轉子2的轉軸21與正電極側整流元件502的固定部分相比形成在更靠外徑側上，并且與在更靠內徑側上的其結構相比，散熱面積可增大。
此外，因為弧形副翅片507(沿轉子2的轉軸21的方向)的長度設定成小于徑向副翅片506沿其軸向的長度，并且與徑向副翅片506的吸入側端部部分相比，弧形副翅片507的冷卻風吸入側端部部分形成在朝向冷卻風扇26側上，這可在不減小冷卻風吸入側開口區域的情況下形成該弧形副翅片507，這改善了冷卻能力和抗振。
應當理解，本發明不限于以上的實施例，并且在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，本發明包括實施例的所有的變化和變型。
例如，盡管在上述實施例中徑向副翅片506僅相對于正電極側散熱翅片501形成，并且負電極側散熱翅片503形成為大致平板構形，其中突伸部分520和522局部地形成在其表面上，但是應當理解，正電極側散熱翅片501、徑向副翅片506也可設置在負電極側散熱翅片503側上。當冷卻風流經整流器5時，這可進一步降低氣流阻力。
此外，盡管在上述實施例中負電極側散熱翅片503位于靠近后框架3b的側上，但是應當理解，相反的是正電極側散熱翅片可設置在靠近后框架3b的側上。在這種情況下，沿冷卻風流動位于上游側上的負電極側散熱翅片可形成為具有如圖5和6所示的構形。而且，正電極側散熱翅片501和負電極側散熱翅片503可并排地布置，以代替沿轉軸21的方向設置成疊置狀態。在這種情況下，兩種散熱翅片可設置有徑向副翅片506和弧形副翅片507。
再有，盡管在上述實施例中整流器5設計成建立兩套三相全波整流電路，但是本發明可應用于包括一套三相全波整流電路的常規整流器或包括三套或多套三相全波整流電路的整流器，也可獲得相同的效果。
再有，盡管在上述實施例中保護覆蓋件8由樹脂制成，但是可采用金屬制成的保護覆蓋件。在這種情況下，該覆蓋件本身用作散熱翅片，以便從整流器5上傳遞出熱量，由此可提高冷卻能力。
而且，在上述實施例中，還可適當使得散熱翅片的整流元件驅動內周表面(固定部分505的內周表面)形成為如圖12所示的漸縮構形。這可防止外界物質在整流元件附近滯留在車輛中的安裝件處。
而且，盡管在上述實施例中徑向副翅片506和弧形副翅片507僅在正電極側散熱翅片501中形成，并且負電極側散熱翅片503形成為大致平板構形，其中突伸部分520局部地形成在其表面上，但是應當理解，正電極側散熱翅片501和負電極側散熱翅片503側也可設置有徑向副翅片506和弧形副翅片507。當冷卻風流經整流器5時，這可進一步降低氣流阻力。
權利要求
1.一種用于車輛的交流發電機，其包括轉子；設置成與所述轉子成相對關系的定子；用于支承所述轉子和所述定子的框架；緊固地固定到所述框架上并設置有散熱翅片的整流器，該散熱翅片冷卻整流元件并實現電連接；以及用于將冷卻風經所述整流器吸入到轉子側的冷卻風產生裝置，其中，所述散熱翅片包括固定部分和副翅片，所述整流元件緊固地固定到該固定部分上，該副翅片從所述固定部分徑向地延伸，并且所述散熱翅片具有由所述固定部分、所述副翅片、和所述散熱翅片的外周端部部分包圍的開口部分。
2.根據權利要求1所述的發電機，其特征在于，所述固定部分沿徑向方向的厚度小于所述副翅片沿所述整流元件的軸向方向的厚度。
3.根據權利要求1所述的發電機，其特征在于，相對于所述固定部分的冷卻風吸入側端部部分和固定到所述固定部分上的所述整流元件的冷卻風吸入側端部部分中的一個，所述副翅片的冷卻風吸入側端部部分朝向冷卻風吸入側突伸。
4.根據權利要求3所述的發電機，其特征在于，所述副翅片具有設置在更靠外徑側上圍繞所述整流元件的第一壁表面和設置在更靠內徑側上相對于所述第一壁表面成小于180度的角度的第二壁表面。
5.根據權利要求1所述的發電機，其特征在于，所述散熱翅片由鋁以壓鑄方式制成。
6.根據權利要求1所述的發電機，其特征在于，相對于所述固定部分的冷卻風吸入側端部部分，朝向冷卻風吸入側突伸的突出部分形成在所述散熱翅片的內周端部部分上。
7.根據權利要求1所述的發電機，其特征在于，所述散熱翅片包括兩種類型的散熱翅片，即沿所述轉子的轉軸的方向設置成疊片的正電極側散熱翅片和負電極側散熱翅片，并且緊固地固定到一個散熱翅片上的所述整流元件的引線部分面對另一個散熱翅片側，并且另一個冷卻翅片的冷卻風吸入側端部表面位置設定在相對于所述引線部分的連接位置沿該冷卻風的流動的上游側。
8.根據權利要求1所述的發電機，其特征在于，所述散熱翅片包括兩種類型的散熱翅片，即沿所述轉子的轉軸的方向設置成疊片的正電極側散熱翅片和負電極側散熱翅片，并且所述副翅片和所述開口部分形成在至少一個沿該冷卻風的流動位于上游側的散熱翅片中，并且多個突伸部分形成在對應于所述開口部分的另一個散熱翅片上的位置處。
9.根據權利要求8所述的發電機，其特征在于，所述多個突伸部分圍繞所述轉子的所述轉軸徑向地形成。
10.根據權利要求1所述的發電機，其特征在于，沿所述整流元件的軸向方向，對應于所述整流元件的所述副翅片的厚度不均勻地形成。
11.根據權利要求1所述的發電機，其特征在于，輸出接線端子沿散熱翅片的周向方向設置在所述散熱翅片的一個端部部分處，并且對應于沿該周向方向設置在另一端部側上的所述整流元件的所述副翅片如此形成，即，使得其沿所述整流元件的軸向方向的厚度大于對應于另一整流元件的副翅片的厚度。
12.一種用于車輛的交流發電機，其包括轉子；設置成與所述轉子成相對關系的定子；用于支承所述轉子和所述定子的框架；緊固地固定到所述框架上并設置有散熱翅片的整流器，該散熱翅片冷卻整流元件并實現電連接；以及用于將冷卻風經所述整流器吸入到轉子側的冷卻風產生裝置，其中，所述散熱翅片包括固定部分和第一副翅片和第二副翅片，所述整流元件緊固地固定到該固定部分上，該第一副翅片從所述固定部分徑向地延伸，并且該第二副翅片隔開由所述固定部分、所述第一副翅片、和所述散熱翅片的外周端部部分包圍的開口部分。
13.根據權利要求12所述的發電機，其特征在于，形成所述開口部分的至少一個側表面傾斜地形成，以便沿被吸入的該冷卻風的流動減小開口區域。
14.根據權利要求12所述的發電機，其特征在于，所述第二副翅片具有與所述整流元件的軸線同心地形成的弧形構形。
15.根據權利要求12所述的發電機，其特征在于，所述第二副翅片相對干所述整流元件的所述固定部分圍繞所述轉子的所述轉軸位于更靠外徑側上。
16.根據權利要求12所述的發電機，其特征在于，所述第二副翅片沿所述轉子的轉軸的長度設定成小于所述第一副翅片沿該轉軸方向的長度，并且所述第二副翅片的冷卻風吸入側端部部分相對于所述第一副翅片的吸入側端部部分位于冷卻風產生裝置側上。
17.根據權利要求12所述的發電機，其特征在于，所述散熱翅片包括兩種類型的散熱翅片，即沿所述轉子的轉軸的方向設置成疊片的正電極側散熱翅片和負電極側散熱翅片，并且沿該冷卻風的流動設置在上游側的所述散熱翅片至少具有所述第一和第二副翅片。
全文摘要
本發明提供了這樣一種用于車輛的交流發電機，其可提高整流器的冷卻能力和耐受環境的能力。該車輛交流發電機的整流器包括沿軸向設置成疊片的正電極側散熱翅片和負電極側散熱翅片；分別設置在該散熱翅片中的正電極側整流元件和負電極側整流元件；和接線端子板。該正電極側散熱翅片設置有柱形固定部分和徑向副翅片，該正電極側整流元件固定到該固定部分上，該徑向副翅片從固定部分徑向地延伸。由固定部分、徑向副翅片、和其它結構包圍的開口部分形成軸向氣流通道。
文檔編號H02K9/06GK1543039SQ200410028798
公開日2004年11月3日 申請日期2004年3月18日 優先權日2003年3月18日
發明者上田賢治, 伊藤元紀, 紀 申請人:株式會社電裝